氦質譜檢漏儀使用說明 (1)

1、氦質譜檢漏儀使用說明氦質譜檢漏儀使用說明一、 檢漏儀及其真空系統(tǒng)的組成VARIAN959-50檢漏儀檢漏漏率范圍從1X10-3（毫升/秒）到2X10-10（毫升/秒）（相當于30年漏1毫升），它主要由質譜管、高真空泵、熱偶規(guī)管、一系列按鈕控制的閥、測試接口、真空和漏率指示，以及電路板等部分組成，其真空系統(tǒng)結構為（分子泵型），如圖1：圖1 檢漏儀真空系統(tǒng)結構圖（分子泵型）檢漏儀開啟后，V1、V2、V6閥打開，測試口與質譜管保持真空連接。如果按下“VENT”鍵，放氣閥V3打開，V1關閉，測試口處于大氣狀態(tài)，同時V2打開，使分子泵、質譜管和機械泵連通。分子泵運行時，質譜管真空度要達到2X10-4TO

2、RR以上，才能給離子源燈絲加熱。二、 檢漏儀工作原理圖2 檢漏儀工作原理圖如果被檢系統(tǒng)有微小漏孔，在小孔周圍噴氦氣時，總有部分氦原子會通過漏孔進入檢漏儀接口，通過其真空系統(tǒng)擴散到質譜管。質譜管是檢漏儀核心組成部分，參見上圖2，在電場和磁場作用下，燈絲發(fā)射電子使氣體電離，電離后帶正電的離子通過聚焦和孔集中后，進入分析磁場（磁場強度為2340高斯），由于受洛侖磁力作用，離子會發(fā)生偏轉，其它外界條件相同的情況下，偏轉半徑由帶電粒子電量與質量之比即荷質比決定，荷質比小的離子偏轉半徑小，荷質比大的粒子偏轉半徑大，只有氦離子才能通過抑制小孔到達收集極，信號經(jīng)放大后，檢漏儀報警。三、控制和指示器功能說明：序

3、號控制、指示器功能1Vent Start Hold 和Test按鈕檢漏儀開關時，控制各個閥的動作順序2Pressure(壓力指示)顯示測試口壓力，單位millitorr3Leak rate(漏率指示)顯示漏率，單位std cc/sec(標準立方厘米每秒)，超過或低于測量量程，分別由上下端兩個發(fā)光二極管（LED）“over”和“under”顯示。隨“range”和“Hi-Lo Sensitivity”檔位選擇不同，×10-指數(shù)窗口將顯示4、5、6、7、8或9作指數(shù)4Range（量程選擇）量程選擇共四個檔位。旋鈕上端圓孤指示從左到右，由最小漏率（最高靈敏度）到最大漏率（最低靈敏度）5Ze

4、ro（調零）電位器調節(jié)零點6FIL(燈絲指示)質譜管燈絲發(fā)射后綠色LED顯示燈亮，表示檢漏儀處于測試狀態(tài)7Hivac ok （真空度ok）系統(tǒng)真空度達到要求后，綠色LED指示燈亮8Main power(主電源)檢漏儀總電源控制9Focus(聚焦)調節(jié)聚焦電位10ION（離子源控制）調節(jié)離子腔室電壓，電位器可轉10圈11Residual background(殘余本底)二位選擇開關，檢測真空系統(tǒng)殘余本底，通常打在Run（運行）位置，如果要測氦本底，則打至check(檢測)位置。12Coarse zero (粗調)漏率顯示粗調13Fil. Selector(燈絲選擇)二位開關選擇燈絲1或燈絲2 1

5、4Fil. OnOff （燈絲開關）開關離子源燈絲15EMIS （發(fā)射控制）通過改變燈絲電流來調節(jié)離子源電子發(fā)射16AUDIO（聲音調節(jié)）調節(jié)檢漏儀板警聲音17CAL.（校準控制）校準電位器，使漏率讀數(shù)和標準漏孔一致18Hi-Low SENSITITY（高低靈敏度選擇）二位開關選擇高低靈敏度高靈敏度=10-9-10-6CC/SEC低靈敏度=10-8-10-5CC/SEC19可調磁鐵調節(jié)離子源電流，得到最大靈敏度四、開機操作步驟（對分子泵檢漏儀）1) 將待檢設備和檢漏儀接口接好確保不漏；2) 開前級機械泵電源；3) 打開右邊小門，合上主電源開關，所有指示燈暫亮起，等到“TRURBO READY”

6、指示燈亮；4) “HIVACK OK”指示燈亮后，將“FIL”開關打到ON，燈絲指示燈亮，必要時多次重復這一步驟直到燈絲指示穩(wěn)定；5) 按下START鍵；6) 當測試口壓力降到綠色指示段（100 millitorr）時，TEST指示燈亮，三分鐘后，如果測試口真空度降到綠色指示段，HOLO指示燈亮，壓力降到100milltor以下后，HOLO指示燈滅，（如果真空度達不到要求，HOLD指示將在三分鐘內發(fā)亮）；7) 檢漏儀會自動上一步，直到測試口壓力降到100毫以下；8) 被檢系統(tǒng)噴氧檢漏；五、關機步驟1) 按下VENT鍵；2) 關掉檢漏儀主電源；3) 關機械泵主電源；以上操作使分子泵隔離大氣，質譜

7、管保持真空狀態(tài)六、檢漏儀調零和校準在檢漏之前，檢漏議質譜應調到對氦反應靈敏，這需要用到標準漏孔。有兩種形式的標準漏孔，一種自帶氦氣，另一種根據(jù)毛細原理需要使用者自帶氦源。1 靈敏度漏率顯示條指示氦漏率從2×10-10cc/sec到10×10-4cc/sec，由紅色發(fā)光二極管指示。對分子泵型檢漏儀，靈敏度開關打到HI時，指示漏率范圍從10-9cc/sec到10-6cc/sec，靈敏度開關打到LO時，指示漏率范圍從10-8cc/sec到10-5cc/sec，漏率范圍的選擇取決于SENTITIVITY開關檔位的選擇（HI或LO），旋鈕RAMGE決定漏率數(shù)量級。漏率顯示上下端分別有

8、OVER和UNDER發(fā)光二極管，如果漏率沒有顯示，下端UNDER發(fā)光二極管發(fā)亮，漏率指示應調整，使顯示欄部分發(fā)光（沒有氦或漏孔存在），如果上端OVER發(fā)光二極管亮，則應選擇高數(shù)量級漏率。2 用自帶氦氣漏孔調整標準漏孔通常有兩種功能：質譜管調零；檢漏儀校準。這二種功能經(jīng)常同時使用。用自帶氦室標準漏孔調零質譜管程序如下：1) 按下VENT按鈕，將RESIDUAL BACK GROUND開關打至RUN位置，按正常開機步驟打開檢漏儀；2) 將標準漏孔接上檢漏儀測試口并擰緊；3) 按下START按鈕，能聽到機械泵短暫排氣聲；4) 當測試口壓力降壓100millitorr時，TEST燈亮，測試口和質譜管保

9、持真空連通；5) 觀察漏率指示，可能比標準漏孔指示低，必要時調整RANGE開關得到最大讀數(shù)，但不能使OVER SCAL指示燈亮；6) 關閉標準漏孔，漏率指示會下降；7) 必要時調整2ERO微調旋鈕，得到一個零點漏率讀數(shù)（有時也可用COARSE ZERO粗調）；8) 重新打開標準漏孔觀察漏率讀數(shù)，必要時調整RANGE旋鈕，使顯示數(shù)值在1-9之間；9) 輕微調整FDCUS和ION旋鈕，使漏率顯示為最大峰值；10) 某一部分調節(jié)可能影響其它參數(shù)，因此有必安重復第69步，直到漏率讀數(shù)穩(wěn)定；11) 關閉標準漏孔，記錄零點讀數(shù)。3 校準1) 完成調零操作步驟；2) 要校準檢漏儀，或更靈敏地栓到更小的漏孔，

10、需進一步調節(jié)漏率指示。在這種情況下，打開標準漏孔（供氦）調節(jié)CAL旋鈕，直到漏率讀數(shù)和標準漏孔一致；3) 關閉標準漏孔，重新記錄零點數(shù)值；4) 重復第一步和第二步；5) 按下VENT按鈕，拆下標準漏孔。七、離子源更換更換離子源需拆開質譜管，換完之后要重新調整檢漏儀。圖3 離子源及質譜管的拆裝示意圖1) 按質譜管拆卸要求拆下質譜管，并拆下離子源；2) 更換“O”圈，將新離子源定位銷放在導向孔中間；3) 平行檸緊質譜管螺栓（1-8）；4) 將法蘭帽（4、9、13）上的4個螺絲上緊、上平，接好質譜腔室；5) 打開栓漏儀，重新調整，校準檢漏儀。八、拆卸質譜管1) 揭開檢漏儀上端蓋板；2) 松開前級放大

11、器和離子源；3) 松開質譜管KF法蘭卡子；4) 輕輕搖動質譜管給真空系統(tǒng)放氣；5) 把質譜管放在干凈、無磁場的工作臺上；6) 松開離子源法蘭帽（4）四個螺栓（3）；7) 小心謹慎把離子源（5）和法蘭帽（4）分開，記下“O”圈（6）型號并更換之；8) 從離子源腔室小心拆開出口狹縫板（7）；注意以下步驟必須仔細記錄離子源出口狹縫的位置，安裝時必須精確保證其原位。9) 松開前級放大器（10）法蘭帽（9）的四個螺栓（8）；10) 小心分開前級放大器（10）和法蘭帽（9），記錄“O”圈（11）型號并更換；11) 把前級放大器（10）放在干凈布或無靜電餐巾紙上；12) 松開磁偏轉裝置（14）法蘭帽（13）

12、的四個螺栓（12），更換“O”圈（15），放在干凈布或無靜電餐巾紙上，遠離磁場并防止跌落以免改變其磁場特性；13) 標記磁偏轉裝置接地卡子的位置，輕輕移開，防止弄彎它；14) 千萬不要移動質譜管邊上兩塊增強型磁鐵（16和17），如不慎使該磁鐵裂開或破損，則需重新更換和調整；15) 松開方形KF法蘭上的四個螺栓（1），輕輕拿下該法蘭和“O”圈（2）。九、清洗質譜管注意用干凈、無纖維屑的布擦拭新的“O”型密封圈，千萬不要用水或其它溶劑清洗“O”圈，否則將使“O”圈的密封能力下降。千萬不要用裸手接觸各真空配件。千萬不能用Alconox粉末清洗劑清洗鋁配件，Alconox粉末清洗劑會對鋁配件產(chǎn)生損害。

13、1) 使用柔性研磨料或水砂紙去除質譜管上較硬的沉積物，出口狹縫最好能夠更換，否則也必須仔細地研磨和清潔；2) 清潔質譜管的各個內表面，并用甲醇試劑反復沖洗；3) 檢查前置放大器，清潔其開孔面，并用甲醇試劑反復沖洗；4) 仔細記下接地卡子的位置，清潔磁偏轉裝置，用小的硬毛刷清掉套桶上的沉積物，用干凈的軟布蘸甲醇清潔磁鐵；5) 將所有部件在空氣中自然風干。十、組裝質譜管1) 安裝新的出口狹縫板，保證板上的叉接鎖緊裝置正確對位，使用“一”字螺絲刀調節(jié)狹縫方向與質譜管的側壁呈90°，將狹縫板上的小孔與離子源上的導向孔小心對正（如圖3之Detail A）；2) 更換“O” 圈（6），并用干凈布

14、將“O”型圈（6）和密封面擦拭干凈，裝到離子源（5）上，并將離子源裝到質譜管的孔洞中：a) 將定位銷插到導向孔的中間；b) 將1-8的八只螺栓均勻地上好，確保其與質譜管的側壁平行；c) 用4只螺絲將法蘭（4）上緊；3) 更換“O”圈（11），并清洗“O”圈（11）和密封面，將前置放大器（10）裝到質譜管的孔洞中，用4只螺絲將法蘭（9）上緊；4) 更換“O”圈（15），并清洗“O”圈（15）和密封面，將磁偏轉裝置（14）裝到質譜管的孔洞中，確保磁鐵上的箭頭方向與質譜管的側壁垂直，用4只螺絲將法蘭（13）上緊；5) 更換“O”圈（2），并清洗“O”圈（2）和密封面，一手持質譜管，用4只螺絲（1）將

15、方形KF法蘭上緊，確保真空密封；6) 連接質譜管與檢漏儀的真空系統(tǒng)；7) 將前置放大器和離子源的電器接線接到檢漏儀上；8) 打開檢漏儀，進行增強型磁鐵的調節(jié)程序（十），調節(jié)氦峰，校準檢漏儀。十、增強型磁鐵的更換調節(jié)程序： 當檢漏儀對氦靈敏度降低、或更換離子源后，增強型磁鐵應進行調節(jié)。1) 確保增強型磁鐵上箭頭方向和質譜管所標方向一致；2) 固定磁鐵；3) 開栓漏儀，至少預熱30分鐘；4) 把檢漏儀打到測試狀態(tài)，接好標準漏孔，打開閥門，并調零；5) 放松一塊磁鐵輕微調整，漏率顯示對磁鐵位置反應相當靈敏，得到漏率峰值信號后，因定磁鐵；6) 照以上步驟調整另一塊磁鐵；7) 蓋好檢漏儀上蓋并校準。十、清洗分子泵1) 準備一個干凈的、足夠大的（可以容納整個分子泵，如圖4）容器；圖4 分子泵清洗示意圖2) 將分子泵電源接頭拆下來，然后拆卸連接系統(tǒng)與分子泵的高真空法蘭；3) 小心地將分子泵倒置于容器中，在容器中添入適量氟里昂液體（推薦Freon TF或Freon TMC），液面高度應在不銹鋼封套的邊緣以下15-20mm